一种全向牵引电动门论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及一种全向牵引电动门，包括门体和设置在门体一端的机头，所述机头包括机头壳体和设置在机头壳体内的全向牵引机构，所述的全向牵引机构包括底板组件和麦克纳姆轮组件。门体的选型包括电动伸缩门体、电动平移伸缩门体或电动折叠门体。本实用新型的电动门安装了依靠麦克纳姆轮原理设计的全向牵引机头，该机头可以在既定程序驱动下完成各个方向的运动；在电动伸缩门、电动平移伸缩门开门后可九十度摆动至与伸缩方向垂直位置，有效解决了开门后仍然占用通道宽度的问题；同时，本实用新型的全向牵引机头解决了电动折叠门开门时需要侧向推力解除死点的问题。

主设计要求

1.一种全向牵引电动门，包括门体和设置在门体一端的机头，其特征在于：所述机头包括机头壳体和设置在机头壳体内的全向牵引机构，所述的全向牵引机构包括底板组件和麦克纳姆轮组件。

设计方案

2.根据权利要求1所述全向牵引电动门，其特征在于：所述门体的选型包括电动伸缩门体、电动平移伸缩门体或电动折叠门体。

3.根据权利要求1或2所述全向牵引电动门，其特征在于：所述底板组件包括支撑底板(1)和机头底板(2)，所述支撑底板(1)固定设置在机头壳体的下端，在支撑底板(1)上开设有一对长槽，两片机头底板(2)分别设置在长槽内，在支撑底板(1)中央设置有轴承固定架（5），两片机头底板(2)上均设置一个转轴支架（4），两片机头底板(2)通过转轴(3)连接，转轴(3)的两端与转轴支架（4）固定，转轴(3)通过轴承穿设在轴承固定架（5）内，机头底板(2)的两端可相对于支撑底板(1)平面上下翻摆；所述麦克纳姆轮组件包括四组独立的麦克纳姆轮单元，在每片机头底板(2)的两端均设置一组独立运动的麦克纳姆轮单元。

4.根据权利要求1或2所述全向牵引电动门，其特征在于：每组所述的麦克纳姆轮单元均包括电机(6)、电机安装座(8)、麦克纳姆轮体(9)、机头轮轴(11)、轴承座组件(12)、主动链轮(13)、被动链轮(10)和链条(7)；所述电机(6)通过电机安装座(8)固定在机头底板(2)上方，在每片机头底板(2)的下端面两端均设置一个轴承座组件(12)，轴承座组件(12)与所述机头轮轴(11)的一端连接，机头轮轴(11)的另一端连接所述麦克纳姆轮体(9)，所述机头轮轴(11)的中段设置被动链轮(10)，所述电机(6)的输出轴设置主动链轮(13)，被动链轮(10)和主动链轮(13)通过链条(7)连接。

5.根据权利要求4所述全向牵引电动门，其特征在于：所述两片机头底板(2)纵向设置，沿支撑底板(1)纵轴同侧的两组克纳姆轮单元设置在一片机头底板(2)上。

6.根据权利要求5所述全向牵引电动门，其特征在于：所述两片机头底板(2)横向设置，沿支撑底板(1)横轴同侧两组同侧的克纳姆轮单元设置在一片机头底板(2)上。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于电动门设备的技术领域，具体是涉及一种全向牵引电动门。

背景技术

电动门别名“ 电动伸缩门“或“电动折叠门”，广泛适用于各类工矿厂房、车间、仓库、机房、车库等场合，电动门越来越广泛的应用为门禁系统或活动围墙。

市场上的电动门主要有电动伸缩门、电动平移伸缩门和电动折叠门等，它们的行走方式均为直线式移动。其中，电动伸缩门最常见，它是通过将门体尾部固定在通道一端，机头带动门体伸缩，从而达到开关门的效果；由于电动伸缩门是沿通道方向直线折叠移动，在收缩到最短状态下仍然会占用一部分通道宽度。电动平移伸缩门的特点是由机头带着多个固定宽度的门框水平伸缩而成，其通过尾部门框固定在通道一端，机头带动门框全部收缩或展开，从而实现开关门；平移伸缩门在最终开门后，即使门框全部收缩重叠在一起，仍然需要占用至少一个门框宽度的通道空间。上述两种电动门，对安装通道的宽度均有要求，因此安装局限性比较大。电动折叠门是由机头带着多个固定宽度的门框相互铰接而成，开门后，所有门框全部竖直折叠在一起；其尾部门框铰接在立柱上，通过机头带动，使得门框可沿立柱方向折叠或展开，从而实现开关门，折叠后占用空间小，适用于较多场合；但是，由于现有机头只能朝着开门或者关门的单一方向直线移动，当关门状态下，门框完全展开而处于一条直线，各个铰接会处于死点位置，此时机头再驱动开门，无法给门框施加侧向的推力解除死点，不能顺利完成关门；故而需要在机头驱动处增加一个门框的侧向推力机构，解除开门的铰接死点；但是，这种机头驱动结构复杂，故障率高，目前还不能完全成熟的推向市场应用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种全向牵引电动门，解决现有技术中的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

全向牵引电动门，包括门体和设置在门体一端的机头，所述机头包括机头壳体和设置在机头壳体内的全向牵引机构，所述的全向牵引机构包括底板组件和麦克纳姆轮组件。

进一步的，所述门体的选型包括电动伸缩门体、电动平移伸缩门体或电动折叠门体。

进一步的，所述底板组件包括支撑底板和机头底板，所述支撑底板固定设置在机头壳体的下端，在支撑底板上开设有一对长槽，两片机头底板分别设置在长槽内，在支撑底板中央设置有轴承固定架，两片机头底板上均设置一个转轴支架，两片机头底板通过转轴连接，转轴的两端与转轴支架固定，转轴通过轴承穿设在轴承固定架内，机头底板的两端可相对于支撑底板平面上下翻摆；所述麦克纳姆轮组件包括四组独立的麦克纳姆轮单元，在每片机头底板的两端均设置一组独立运动的麦克纳姆轮单元。

进一步的，每组所述的麦克纳姆轮单元均包括电机、电机安装座、麦克纳姆轮体、机头轮轴、轴承座组件、主动链轮、被动链轮和链条；所述电机通过电机安装座固定在机头底板上方，在每片机头底板的下端面两端均设置一个轴承座组件，轴承座组件与所述机头轮轴的一端连接，机头轮轴的另一端连接所述麦克纳姆轮体，所述机头轮轴的中段设置被动链轮，所述电机的输出轴设置主动链轮，被动链轮和主动链轮通过链条连接。

进一步的，所述两片机头底板纵向设置，沿支撑底板纵轴同侧的两组克纳姆轮单元设置在一片机头底板上。

进一步的，所述两片机头底板横向设置，沿支撑底板横轴同侧两组同侧的克纳姆轮单元设置在一片机头底板上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型的电动门安装了依靠麦克纳姆轮原理设计的全向牵引机头，该机头可以在既定程序驱动下完成各个方向的运动；在电动伸缩门、电动平移伸缩门开门后可九十度摆动至与伸缩方向垂直位置，有效解决了开门后仍然占用通道宽度的问题；同时，本实用新型的全向牵引机头解决了电动折叠门开门时需要侧向推力解除死点的问题。

2. 本实用新型的在固定的支撑底板上设置活动的机头底板，当四组麦克纳姆轮单元经过崎岖不平的道路时，机头底板可以前、后或左、右偏转一定的角度，始终保证四组麦克纳姆轮单元均能紧贴地面，使得机头牵引门体能顺利实现开、关门。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中的机头结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是本实用新型实施例2中的机头结构示意图；

图4是图2的主视图；

图5是本实用新型实施例3在展开状态的示意图；

图6是本实用新型实施例3在收缩状态的示意图；

图7是本实用新型实施例3在折叠状态的示意图；

图8是本实用新型实施例4在展开状态的示意图；

图9是本实用新型实施例4在收缩状态的示意图；

图10是本实用新型实施例4在折叠状态的示意图；

图11是本实用新型实施例5在展开状态的示意图；

图12是本实用新型实施例5在展开状态的示意图；

图13是本实用新型实施例5在收缩状态的示意图；

图14是本实用新型实施例5在收缩状态的示意图；

图15是本实用新型实施例5在收缩状态的示意图；

图16是本实用新型实施例5在折叠状态的示意图；

图17是本实用新型实施例全向牵引机构的麦克纳姆轮组件的四种基本移动方式示意图；

图18是本实用新型实施例麦克纳姆轮体的结构示意图。

图中，1-支撑底板，2-机头底板，3-转轴，4-转轴支架，5-轴承固定架，6-电机，7-链条，8-电机安装座，9-麦克纳姆轮体，10-被动链轮，11-机头轮轴，12-轴承座组件，13-主动链轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型的基本思路是，涉及一种通过麦克纳姆轮驱动的电动门，实现电动门头的全向牵引和移动，该全向牵引电动门包括门体和设置在门体一端的机头，机头包括机头壳体和设置在机头壳体内的全向牵引机构，全向牵引机构包括底板组件和麦克纳姆轮组件。

下面通过几个具体实施方式对本实用新型进行进一步的说明：

实施例1：

本实施例中介绍本实用新型的一种全向牵引机构结构形式，参见图1和图2，底板组件包括支撑底板1和机头底板2，支撑底板1固定设置在机头壳体的下端，在支撑底板1上开设有一对长槽，两片机头底板2分别设置在长槽内，在支撑底板1中央设置有轴承固定架5，两片机头底板2上均设置一个转轴支架4，两片机头底板2通过转轴3连接，转轴3的两端与转轴支架4固定，转轴3通过轴承穿设在轴承固定架5内，机头底板2的两端可相对于支撑底板1平面上下翻摆；麦克纳姆轮组件包括四组独立的麦克纳姆轮单元，在每片机头底板2的两端均设置一组独立运动的麦克纳姆轮单元。

每组麦克纳姆轮单元均包括电机6、电机安装座8、麦克纳姆轮体9、机头轮轴11、轴承座组件12、主动链轮13、被动链轮10和链条7；电机6通过电机安装座8固定在机头底板2上方，在每片机头底板2的下端面两端均设置一个轴承座组件12，轴承座组件12与所述机头轮轴11的一端连接，机头轮轴11的另一端连接所述麦克纳姆轮体9，所述机头轮轴11的中段设置被动链轮10，所述电机6的输出轴设置主动链轮13，被动链轮10和主动链轮13通过链条7连接。

在本实施例中，两片机头底板2纵向设置，沿支撑底板1纵轴同侧的两组克纳姆轮单元设置在一片机头底板2上。四组麦克纳姆轮单元要完成精确的全向牵引，必须保证四组轮子同时着地。本实施例通过可翻转的机头底板2解决这个问题，当四组麦克纳姆轮单元经过崎岖不平的道路时，机头底板2可以偏转一定的角度，始终保证四组麦克纳姆轮单元均能紧贴地面，不至于悬空，使得机头可以精确的全向运动，门体能顺利实现开、关门。

实施例2：

本实施例中介绍本实用新型的另一种全向牵引机构结构形式，参见图3和图4，与实施例1不同的是，两片机头底板2横向设置，沿支撑底板1横轴同侧两组同侧的麦克纳姆轮单元设置在一片机头底板2上。当四组麦克纳姆轮单元经过崎岖不平的道路时，机头底板2可以偏转一定的角度，始终保证四组麦克纳姆轮单元均能紧贴地面，不至于悬空，使得机头可以精确的全向运动，门体能顺利实现开、关门。

实施例3：

本实施例中门体的选型为电动伸缩门体，参见图5，包括机头、门体、固定轴，机头与门体固定连接，门体尾部与固定轴铰接，机头带门体可绕固定轴旋转。全向牵引机构安装于机头中，当机头带动门体拉伸时，此时电控系统控制机头内的牵引机构向左水平移动，完成关门动作，如图5所示；当机头带动门体回缩时，此时电控系统控制机头内牵引机构向右水平移动，完成开门动作，如图6所示；此时电动伸缩门整体还是处于通道宽度范围内，占用一部分通道空间，如果需要保证更大的通道宽度，则通过电控系统控制机头内牵引机构带动门体沿图示7中箭头方向，绕固定轴摆动至竖直状态，保证更大的通道宽度。

实施例4：

本实施例中门体的选型为电动平移伸缩门，参见图8，包括机头、门框、固定框、转轴；机头与门框固定连接，门框与门框之间可以相对滑动伸缩，尾部门框与固定框通过转轴铰接，全向牵引机构带动门框可绕转轴旋转。全向牵引机构安装于机头中，当机头带动门框展开时，此时电控系统控制机头内牵引机构向左水平移动，完成关门动作，如图8所示；当机头带动门框收缩重叠时，此时电控系统控制机头内牵引机构向右水平移动，完成开门动作，如图9所示；此时电动平移伸缩门整体还是处于通道宽度范围内，占用一部分空间，如果需要保证更大的通道宽度，则通过电控系统控制机头内全向牵引机构带动门框沿图示10中箭头方向，绕转轴摆动至竖直状态，保证更大的通道宽度。

实施例5：

本实施例中门体的选型为电动折叠门，参见图11，包括机头、门框、合页、支撑轮组件、固定柱，机头与门框；门框与门框、门框与固定柱之间均通过合页铰接，门框安装在支撑轮组件上，可绕支撑轮组件上的轴旋转。全向牵引机构安装于机头中，执行关门动作时，电控系统控制机头内全向牵引机构向左水平移动，此时机头带动门框完全展开成一条直线，所有合页进入死点，完成关门动作，如图12所示；执行开门动作时，若机头仅沿向右水平方向直线移动，不能给门框提供侧向的推力，则各个合页无法摆脱死点，机头会处于顶死状态；故而电控系统控制带有麦克纳姆轮组件的机头先向右上方移动一定距离，给门框提供一个侧向的分力，推动门框绕合页转动一定的角度，如图13所示；由于机头此时已经偏离原来水平移动的轨迹，此时电控系统控制机头内全向牵引机构向右下方移动相同角度、相同距离，使得机头重新回到水平移动的直线轨迹上，此时各门框均绕合页转动一定角度，如图14所示；然后电控系统控制机头内全向牵引机构沿向右水平移动，经图示15所示，继续水平移动，直到完成开门动作，如图16所示。

本实用新型的四组麦克纳姆轮单元，无论横向、竖向，相邻轮互为镜像安装，参见图18，麦克纳姆轮体9由轮毂和辊子组成，轮毂,是整个轮子的主体支架，辊子则是安装在轮毂上的鼓状物，轮毂轴与辊子轴呈 45°夹角；当电机通过主动链轮13、被动链轮10和链条7带动麦克纳姆轮体9绕着机头轮轴转动时，各个小辊子的包络线为圆柱面，所以该轮能够连续的向前滚动，麦克纳姆轮体9结构紧凑、运动灵活，是很成功的一种全方位轮，由四个这种轮加以组合，可以使全向牵引机构实现全方位的移动。

图17中表现了带有全向牵引机构的机头可以完成的四种基本牵引方式和运动原理，上述此四种基本移动方式均由四组独立运动的麦克纳姆轮单元驱动控制完成，将此四种基本运行方式通过电控组合控制，就可实现电动门牵引机构向任意方向移动。

以上实施例并不限制本实用新型的使用场合，本实用新型依靠麦克纳姆轮原理设计的全向牵引机头，亦可以应用于其他门体场合。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

设计图

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